空氣等離子弧切割有單一空氣式和(he)復合式兩種形式。其切割原理和(he)割槍如圖6-14所示。

一、單一式空氣等(deng)離子弧切割工藝

  它是利用空(kong)氣(qi)(qi)壓縮(suo)機提供的(de)壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)作為工(gong)作氣(qi)(qi)體(ti)的(de)等離子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割法。這種形式(shi)的(de)空(kong)氣(qi)(qi)等離子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割的(de)成本低，氣(qi)(qi)體(ti)來源方(fang)便。壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)在電弧(hu)中加(jia)熱后(hou)分(fen)解和電離，生成的(de)氧與(yu)切(qie)(qie)(qie)割金(jin)屬產生化(hua)學放熱反應，加(jia)快(kuai)了切(qie)(qie)(qie)割速度。充(chong)分(fen)電離的(de)空(kong)氣(qi)(qi)等離子(zi)體(ti)的(de)熱焓值高(gao)，因而電弧(hu)能(neng)量大(da)，與(yu)一般等離子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割相比，其切(qie)(qie)(qie)割速度快(kuai)，特別適合切(qie)(qie)(qie)割30mm以(yi)下的(de)不銹鋼、碳(tan)鋼、鋁及其他材(cai)料。

  幾(ji)種國產(chan)空(kong)氣等離子弧(hu)切割機(ji)的技術參(can)數見(jian)表6-16。

  這種(zhong)切割方法的電(dian)(dian)極(ji)(ji)受(shou)到強(qiang)烈的氧(yang)(yang)化腐蝕，導致電(dian)(dian)極(ji)(ji)損耗嚴(yan)重，所(suo)以不能采用(yong)通常的純(chun)鎢電(dian)(dian)極(ji)(ji)或氧(yang)(yang)化鎢電(dian)(dian)極(ji)(ji)。一(yi)般采用(yong)銅座中鑲(xiang)嵌的純(chun)鋯或純(chun)鉿(jia)電(dian)(dian)極(ji)(ji)。即使采用(yong)純(chun)鋯或純(chun)鉿(jia)電(dian)(dian)極(ji)(ji)，它們的工作壽命一(yi)般也(ye)只(zhi)有5～10h，就得更換新的電(dian)(dian)極(ji)(ji)。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不銹鋼(gang)板的工藝參數。

  空(kong)氣等離(li)子(zi)弧除能(neng)切割不銹(xiu)鋼板外(wai)，還可(ke)以(yi)對不銹(xiu)鋼焊縫進(jin)行(xing)清根。等離(li)子(zi)弧清根是利用高能(neng)量等離(li)子(zi)弧將金屬熔化(hua)，然后由離(li)子(zi)氣體吹(chui)走熔化(hua)金屬，意圖(tu)形成一個較為光(guang)滑的清根表(biao)面(mian)，其表(biao)面(mian)無滲碳現(xian)象(xiang)，不需要(yao)打磨，可(ke)直(zhi)接施焊。

 浙江至德鋼業有限公司曾在04Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板上進行試驗，取樣尺寸為200mm×80mm×40mm板材，分別用空氣等離子弧和機械加工開V形坡口，取相同的焊接材料和焊接參數施焊，進行對接裂紋試驗。試驗結果表明：用兩種方法加工的坡口，在室溫下均出現少量的斷面裂紋；試樣進行50℃預熱、焊接，均沒有出現裂紋。說明用空氣等離子弧開坡口對焊接接頭的焊接均無不良影響。切割用的等離子弧具有能量非常集中、弧短和弧硬的特點。用它來清根，弧柱經過之處有深而窄的溝槽，但很難清理出光滑表面，這是由于弧硬的原因；假若等離子弧太軟又會導致噴嘴的壓縮效應不好。由于不銹鋼熔化金屬的流動性差，加之其導熱性又差，造成切口底部過熱，切口中內殘留的未吹走熔化金屬就與切口下部熔合成一體，冷凝固后形成很難清除的熔瘤。為此，該公司技術人員經過多次摸索探討，研制了一種合適的噴嘴，使等離子弧的軟硬程度適中，能維持足夠的弧長，便于清根。這樣，等離子弧既有較高的清根效率又有較高的電弧穩定性；同時又可以得到較光滑的切割表面，也不會產生焊瘤且易清除熔渣。

二、復合式空氣等離子弧切割工藝

  復合式空(kong)(kong)氣(qi)(qi)等(deng)離子弧切割(ge)(ge)的(de)原理是采(cai)用內外二層(ceng)噴(pen)嘴，內噴(pen)嘴內通入(ru)(ru)常用的(de)工作氣(qi)(qi)體，外噴(pen)嘴內通入(ru)(ru)壓縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)。這種切割(ge)(ge)方法的(de)優點在于：一(yi)(yi)方面利用壓縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)在切割(ge)(ge)區進行化(hua)學(xue)放熱反應，提(ti)高切割(ge)(ge)速度：另一(yi)(yi)方面又避免了(le)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)與(yu)電(dian)極的(de)直接(jie)接(jie)觸(chu)，以減少(shao)電(dian)極的(de)損耗，可采(cai)用純(chun)鎢(wu)或鈰鎢(wu)（錸鎢(wu)）作為電(dian)極。